广东
全球气候变化导致极端天气频发，局部寒潮发生的频率和强度增加，严重影响了植物的正常生长发育，限制了农作物的产量和品质，制约了农业的可持续发展。解析植物冷冻耐受机理，挖掘抗冻基因资源对于培育抗冻品种，减少农业生产损失，保障粮食安全具有重大意义。组蛋白去乙酰化酶HDA6介导的蛋白去乙酰化修饰是植物感知外界环境变化、调节基因表达、稳定细胞代谢和抵御不利环境的重要桥梁，但是关于HDA6在低温响应中的机制一直未有报道。
2025年5月2日，兰州大学生命科学学院宋渊副教授课题组在The Plant Journal发表了题为“The AtHDA6-AtSK2 module promotes cold tolerance by enhancing shikimate metabolism and antioxidant activity”的研究论文。该论文报道了HDA6与莽草酸激酶SK2互作，并通过去乙酰化修饰SK2增加其蛋白稳定性来促进莽草酸代谢和抗氧化物质的积累以响应低温胁迫，揭示了HDA6作为表观遗传调控因子在植物低温适应中的作用。
该研究首先分析了组蛋白去乙酰化酶HDA6在低温下的表达模式和冷冻表型，发现HDA6正响应低温胁迫。通过酵母筛库筛选到HDA6的一个潜在互作蛋白-莽草酸激酶SK2，并通过酵母双杂、体外下拉和双分子荧光互补实验证实了HDA6和SK2之间的相互作用。接着通过CRISPR-Cas9技术构建了sk2突变体并对其冷冻处理，结果发现SK2作为冷响应的正调控因子发挥功能。生化实验进一步发现HDA6能够直接去乙酰化修饰SK2，并促进其在低温下的蛋白稳定性。莽草酸激酶SK2参与了莽草酸代谢通路和下游抗氧化物质的合成，而且通过生理实验也发现hda6和sk2突变体在低温下会积累更多的超氧阴离子和更少的抗氧化物质。因此，该研究表明HDA6能够通过促进SK2的蛋白稳定性和下游抗氧化物质的积累帮助植物抵御低温胁迫。
兰州大学生命科学学院在读博士生苏建勋为论文第一作者，宋渊副教授和安黎哲教授为论文共同通讯作者，芝加哥大学田永科博士，课题组硕士研究生郝书艺，博士研究生金星，本科生贺之豪共同参与了本研究。本项研究得到了国家自然科学基金、甘肃省科学技术基金等项目的资助。
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